Derrière la courbe :pourquoi les plaquettes de frein ont-elles cette forme ?

En ce qui concerne les freins à disque, vous êtes-vous déjà interrogé sur la taille, la forme et la forme des plaquettes de frein ? La plupart des plaquettes de frein ont la forme d'un secteur de cercle puisque les disques de frein sont circulaires, mais qu'en est-il des fentes, des rainures ou des angles qui y sont découpés ? Compte tenu de la fonction des freins, une surface solide peut sembler logique, maximisant le contact avec le disque de frein, mais il y a une quantité surprenante d'ingénierie qui entre dans leur conception et leur fabrication.

Historique des plaquettes de frein

Au 18ème siècle, les wagons tirés par des chevaux avaient des leviers de frein à main, le freinage dépendait entièrement de la force du conducteur. Au XIXe siècle, les locomotives à vapeur utilisaient divers moyens de freinage, des vis à main, des tiges rotatives ou des chaînes pour appliquer les freins. Le frottement de freinage était assuré par des blocs de bois, qui n'usaient pas les revêtements en acier des roues de wagon ou de voiture, mais l'invention des pneus en caoutchouc a rendu les blocs de frein en bois obsolètes.

En 1866, Bertha Benz a inventé les garnitures de frein par nécessité lors de son premier trajet dans la Benz Patent Motorwagen. Fabriquées en cuir de chaussure, ces nouvelles plaquettes de frein étaient résistantes à la chaleur et duraient plus longtemps.

Au 20e siècle, les freins à tambour et les freins à disque fournissaient une force de freinage au moyeu ou à l'essieu du véhicule. Comme la plaquette de frein est conçue pour convertir l'énergie cinétique d'un véhicule en mouvement en énergie thermique, les matériaux des garnitures de frein doivent résister à une chaleur extrême. Au fur et à mesure que les véhicules allaient plus vite, du cuivre, de l'amiante, de la cellulose, du Kevlar, du verre, des métaux mous, de l'argile et d'autres matériaux étaient utilisés, mais qu'en est-il de la forme des plaquettes de frein ?

Ingénierie des plaquettes de frein

Étant donné que le système de freinage d'un véhicule est un système dynamique, différentes forces agissent sur chaque plaquette de frein, selon que l'étrier de frein est fixe ou flottant, la disposition des pistons de l'étrier, si la plaquette de frein est intérieure ou extérieure et la solidité globale de la composants de freinage.

• La surface des plaquettes de frein dépend beaucoup de la force de freinage nécessaire :les freins avant sont généralement plus gros que les freins arrière, et les voitures de sport et les camions légers ont généralement des freins plus gros que les voitures économiques ou les véhicules plus petits.
• En ce qui concerne ces angles et rainures, cependant, l'ingénierie des plaquettes de frein est un peu plus subtile. Le freinage génère de la chaleur, qui peut vaporiser de l'eau ou des matériaux dans la plaquette de frein. Des rainures permettent à ces vapeurs de s'échapper. Le freinage génère également des vibrations, dont certaines se produisent dans notre gamme auditive.
• Les rainures et les chanfreins peuvent être découpés dans les plaquettes de frein de manière spécifique pour modifier l'angle d'attaque de la plaquette dans le rotor et pour modifier la masse des blocs de plaquette de frein afin de forcer ces vibrations hors de notre portée auditive.
• Selon le véhicule, certains angles ou rainures peuvent être coupés spécifiquement pour le coussin intérieur ou le coussin extérieur, les installateurs doivent donc faire attention à les installer correctement. Sinon, ils pourraient être bruyants, mais l'efficacité du freinage ne devrait pas être compromise.

Les plaquettes de frein sont en effet plus compliquées que de leur donner la bonne forme, mais croyez qu'il y a une bonne raison pour ces étapes de fabrication supplémentaires. La prochaine fois que vous installerez des freins sur votre voiture, recherchez des instructions sur l'orientation correcte pour aider votre voiture à freiner et à éloigner le bruit.